WO2009149863A1 - Vorrichtung zur ansteuerung wenigstens eines führerhausstellglieds und/oder wenigstens eines sitzstellglieds und/oder wenigstens eines lenksäulenstellglieds eines nutzfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur ansteuerung wenigstens eines führerhausstellglieds und/oder wenigstens eines sitzstellglieds und/oder wenigstens eines lenksäulenstellglieds eines nutzfahrzeugs Download PDF

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Eduard Hilberer
Bernhard Miller
Michael Herges
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B60R2021/01204—Actuation parameters of safety arrangents
    • B60R2021/01252—Devices other than bags

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling at least one driver's cab actuator and / or at least one seat actuator and / or at least one steering column actuator of a commercial vehicle, according to claim 1.
  • a device for controlling at least one driver's actuator is known for example from DE 10 2005 012 673 A1, wherein the described therein level control of the cab compared to the vehicle frame a leveling with stationary vehicle or a balance of different load conditions of the cab or a roll and / or pitch compensation while driving serves.
  • the level control should in all cases ensure that the driver's cab is always kept at a horizontal, horizontal and constant level when standing still or while driving.
  • DE 26 32 444 A1 describes a cab height adjustment, in which the cab is supported relative to the vehicle frame about a horizontal axis and the vehicle frame in addition via two pneumatic actuators.
  • the angular position of the cab is kept constant, with increases in load, for example, by increasing passengers, the air pressure in the actuators is increased to prevent a drop in the rear end of the cab.
  • the air pressure in the actuators is lowered when the load in the cab drops to prevent the rear end of the cab from lifting. Again, therefore, the position of the cab is adjusted to a horizontal level.
  • the actuators or support members usually include air springs that elastically support the cab relative to the vehicle frame, and usually hydraulic dampers to create stabilizing damping forces between the cab and the vehicle frame, which is in view of caused by the elasticity of the cab suspension unwanted pitching and rolling movements of the Cab is necessary.
  • the object of the invention is in contrast, among other things, a device for controlling at least one actuator of a commercial vehicle of the type mentioned in such a way that a head-on accident of the commercial vehicle for people in the cab, especially for the driver of the commercial vehicle has the least possible consequences.
  • the invention relates to a device for driving a) at least one cab actuator for variably adjusting the position of a cab of a commercial vehicle relative to the vehicle frame, and / or b) at least one seat actuator for variably adjusting the position of at least one arranged in the cab, assignable with persons seat relative to the cab, and / or c) at least one steering column actuator for variably adjusting a steering column mounted in the cab relative to the cab, including d) a sensor device which sensor signals depending on a relative speed and / or distance of the commercial vehicle with respect to a stationary or moving obstacle disengages, as well e) a control device which determines from the sensor signals a danger measure with respect to an impending impact on the obstacle and which, when a threshold value is exceeded by the danger measure f), drives the driver's cab actuator and / or the seat actuator and / or the steering column actuator by the control device such that g) the distance between people in the cab and the obstacle, and / or h) the
  • a critical obstacle with respect to a frontal impact may be, for example, a shattering, driving ahead, oncoming or stationary vehicle or another moving or stationary obstacle such as a building or a tree.
  • Foresighted or preventive is therefore determined by the combination of the sensor device, the control device and the actuators as actuators depending on the signals of the sensor device, a probability or a danger measure for an impact or impact or a collision of the commercial vehicle with an obstacle and at an excess a threshold value by the probability or by the danger measure the at least one actuator in the sense of an increase of the survival space by the control device controlled before the impact, impact or accident crash occurred.
  • the risk of injury to the driver or the passenger or, in a head-on collision of the commercial vehicle to an obstacle is therefore determined by the combination of the sensor device, the control device and the actuators as actuators depending on the signals of the sensor device, a probability or a danger measure for an impact or impact or a collision of the commercial vehicle with an obstacle and at an excess a threshold value by the probability or by the danger measure the at least one actuator in the sense of an increase of the survival space by the control device controlled before the impact, impact or accident crash occurred.
  • the driver's cab actuator for variably adjusting the position of the driver's cab includes at least one pressure-medium-actuated actuator, by means of which the driver's cab is mounted so as to damp elastically with respect to the vehicle frame.
  • the pressure-medium-actuated actuator is particularly preferably includes a level control or level control or a tilting device of the cab with respect to the vehicle frame.
  • the at least one actuator has an advantageous dual function in that it can be used, for example, for e.g. from the documents mentioned above level control or tilting of the cab is used to keep the cab on a constant level and in a horizontal position or to tilt it and on the other serves to tilt the cab to to increase the distance of the driver or the passengers to the obstacle before the impact.
  • the at least one pressure-actuated actuator is designed such that the cab is adjustable by this actuator in a relative to a horizontal position in a tilted back relative to the direction of travel position in which at least one front, upper edge of the cab with respect to the direction of travel occupies the rearward offset position.
  • This action occurs when the threshold is exceeded by the danger measure and before the imminent impact of the commercial vehicle on the obstacle, for which the pressure-medium-actuated actuator is controlled by the control device, for example by means of at least one electromagnetic table valve, which controls the supply or discharge of pressure medium to the at least one pressure-medium-actuated actuator or regulates.
  • the cab is pivotally mounted at its front end in the direction of travel about a horizontal tilt axis on the vehicle frame and supported at its rear end in the direction of travel by the at least one pressure-medium-actuated actuator. Then the tilted back position of the cab can be accomplished in a simple manner by removal of pressure medium from the actuators, the cab pivots about the pivot axis.
  • the at least one driver's cab actuator can move the driver's cab relative to the vehicle frame in the direction of travel along a guide, wherein the driver's cab can be locked and unlocked relative to the vehicle frame in a specific position by a locking device controllable by the control device. Then the at least one driver's cab actuator and the locking device are driven at an exceeding of the threshold by the danger measure and the impending impact of the commercial vehicle on the obstacle of the control device such that the locking device unlocked and the cab through the at least one cab actuator in one opposite to the direction of travel moved backward position is brought.
  • the at least one (driver) seat by a linear guide relative to the cab parallel to the direction of travel linearly displaceable and lockable by a locking device in a certain position and be unlocked. Then, the at least one seat actuator and the locking device are driven at an exceeding of the threshold by the danger measure and the impending impact of the commercial vehicle on the obstacle by the control device such that the locking device unlocked and placed the seat in a counter to the direction of travel backward position becomes.
  • the steering column of the commercial vehicle is telescopically retractable into a retracted downward position or extendable in an upwardly extended position and / or pivotable about an axis of rotation or a pivot point.
  • the steering column is adjustable by the at least one steering column actuator in a retracted position and / or in relation to the driver in the direction of travel forward pivoted position and locked by a locking device in this position. Then at least one steering column actuator and the locking device are controlled at an exceeding of the threshold by the danger measure and the impending impact of the commercial vehicle on the obstacle by the controller such that the locking device unlocked and the steering column in a retracted position and / or in one opposite the driver is moved forward in the direction of travel pivoted position.
  • At least one airbag can be deployed when the threshold is exceeded by the danger measure and before the impending impact of the commercial vehicle on the obstacle by the control device, in particular a driver and / or a passenger airbag.
  • the sensor device includes sensors of a device (Adaptive Cruise Control, ACC) for controlling the distance and / or the relative speed to a preceding vehicle.
  • a device Adaptive Cruise Control, ACC
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • Such a known speed and distance control system uses, for example, radar sensors which determine the distance and speed of a vehicle shunting or advancing. In this case, a distance set by the driver can be maintained constant with the aid of a corresponding control algorithm.
  • the arrangement according to the invention therefore uses the sensor system of ACC systems as a signal generator for the control device of the arrangement according to the invention, in which an algorithm for estimating the risk of collision is implemented.
  • the sensor device may include acceleration sensors for measuring at least the vehicle deceleration in the vehicle longitudinal direction, which are encompassed by an electronic stability system (ESP) of the commercial vehicle. Again, therefore, a beneficial dual use of the sensor is given.
  • ESP electronic stability system
  • the sensor device may include monitoring sensors which determine the distance of the commercial vehicle from road boundary markings.
  • control device actuators are electro-magnetically operated, because these electrically controlled actuators can act in the necessary short reaction time such as electromagnetic pressure control or pressure control valves.
  • an at least gas cartridge similar mode of action as in airbags, can also be ignited, which e.g. via a cylinder piston engine such as a pneumatic cylinder performs an adjustment of the cab, seat or steering column.
  • a cylinder piston engine such as a pneumatic cylinder performs an adjustment of the cab, seat or steering column.
  • suitable amount of the host driver in relation to the piston size while the adjustment and thus speed can be adjusted.
  • a plurality of host rubbing sets which are ignited together or at a time interval from each other, e.g. the horizontal adjustment of the cab and / or the seat are made variable.
  • control device may additionally generate data generated by other control devices (engine control unit, transmission control, brake control device, GPS etc.) such as the vehicle speed, the load state, the instantaneous brake pressure, the instantaneous torque of the drive machine. ne, and / or evaluate the current location of the commercial vehicle for driving the at least one actuator.
  • other control devices engine control unit, transmission control, brake control device, GPS etc.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a commercial vehicle with an arrangement according to a preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic circuit diagram of the arrangement of Fig. 1;
  • a schematic side view of a cab with an arrangement according to another embodiment of the invention is shown.
  • a towing vehicle-semi-trailer combination has a cab height adjustment, in which a cab 2 relative to the vehicle frame 4 about a horizontal, preferably at the front end of the cab 2 and arranged transversely to the longitudinal direction axis 6 pivotally and the vehicle frame 4 in addition, for example, two, preferably pneumatic and longitudinally adjustable actuators 8 eg is supported in the form of pneumatic cylinder piston drives.
  • the pneumatic actuators 8 in combination with hydraulic dampers, not shown here, the cab 2 relative to the vehicle frame 4 is also stored elastic-steaming.
  • the angular position of the cab 2 is kept constant relative to the vehicle frame 4, wherein increases in load, for example by passengers entering the cab 2, the air pressure in the pneumatic actuators 8 via the height adjustment valve 10 is to supply the actuators 8 with compressed air from an on-board compressed air reservoir 12 and thereby prevent a sinking of the rear end of the cab 2.
  • the air pressure in the actuators 8 is lowered by venting when the load in the cab 2 drops to prevent the rear end of the cab 2 from rising. As a result, the position of the cab 2 is adjusted to a horizontal level.
  • control can also be done by an electrical height sensor, for example by a potentiometer, which depending on the altitude of the cab 2 an electrical signal to an electronic control device controls, which in dependence of the sensor signal a controller, eg in shape an electromagnetic valve to increase or decrease the air pressure in the actuators.
  • an electrical height sensor for example by a potentiometer, which depending on the altitude of the cab 2 an electrical signal to an electronic control device controls, which in dependence of the sensor signal a controller, eg in shape an electromagnetic valve to increase or decrease the air pressure in the actuators.
  • the utility vehicle also includes a device for driving a) the two pneumatic cab actuators 8 to variably adjust the position of the cab 2 relative to the vehicle frame 4, and / or b) at least one seat actuator 14 for variably adjusting the position of at least one in the cab seat assignable with persons relative to the cab 2; and / or c) at least one steering column actuator 16 for variably adjusting a steering column located in the cab 2 relative to the cab 2, including d) a sensor device 18 which senses signals depending on a relative speed and / or from a distance of the commercial vehicle with respect to a stationary or moving obstacle 22, and e) a control device 20, which determines from the sensor signals a danger measure regarding an imminent impact on the obstacle 22 and which when exceeding a threshold value the danger measure f) controls the driver's cab actuator 8 and / or the seat actuator 14 and / or the steering column actuator 16 by the controller 20 such that already before an imminent collision with the or existing positions of the cab 2 and / or seat and / or Ste
  • the predetermined threshold value for the danger measure can be determined, for example, by tests. An influence on the size of the hazard measure takes thereby experience or attempt values for the longitudinal deceleration of the commercial vehicle 1, the distance and / or the relative speed in relation to the obstacle 22 as well as further input signals from sensors.
  • the control device 20 contains routines which calculate or estimate the danger measure as a function of the sensor signals of the sensor device 18.
  • Particularly preferred driver's cabs for variable adjustment of the position of the cab 2 in the form of two pneumatic actuators 8 of the existing level control of the cab 2 is present.
  • these pneumatic actuators 8 are designed such that the cab 2 is adjustable by these actuators 8 in a relation to a horizontal position shown in Figure 1 in a tilted relative to the direction of travel backward position in which a front, upper edge of the cab assumes a staggered with respect to the direction of travel position, as is easily imaginable by the arrow 24 in Fig.1.
  • the pneumatic actuators 8 are therefore shortened in the pushed back or tilted position of the cab 2 compared to the situation in Fig.1.
  • the cab 2 is pivoted about the axis 6.
  • the tilting of the cab 2 about the axis 6 occurs when the threshold is exceeded by the danger measure and the imminent impact of the commercial vehicle 1 on the obstacle 22, including the pneumatic actuators 8 are controlled by the controller 20, for example, at least one not here shown electromagnetic valve, which controls the supply and discharge of compressed air to and from the pneumatic actuators 8 and regulates.
  • the controller 20 for example, at least one not here shown electromagnetic valve, which controls the supply and discharge of compressed air to and from the pneumatic actuators 8 and regulates.
  • the cab 2 could also be supported in its front region via further pressure-actuated actuators on the vehicle frame 4, which could then support the tilting back by extension.
  • At least one driver's seat actuator can be present, through which the driver's cab 2 moves linearly relative to the vehicle frame 4 parallel to the direction of travel along a guide, not shown, wherein the driver's cab 2 relative to the vehicle frame 4 by a controllable by the control device 20 locking device in a certain position is locked and unlocked. Then the at least one driver's actuator and the locking device are controlled by the control device 20 when the threshold is exceeded by the danger measure and the imminent impact of the commercial vehicle 1 on the obstacle 22 such that the locking device unlocks and the cab 2 by the at least one cab actuator in is brought against the direction of travel to the rear shifted position, as indicated by the further arrow 26 in Figure 1.
  • the at least one (driver) seat by a linear guide relative to the cab 2 parallel to the direction of travel linearly displaceable and lockable by a locking device in a certain position and be unlocked. Then, the at least one seat actuator 14 and the locking device are driven at an exceeding of the threshold by the danger measure and the imminent impact of the Nutzlegisi on the obstacle 22 by the controller 20 such that the locking device unlocked and the seat in a counter to the direction of travel to the rear shifted position is placed.
  • the steering column of the commercial vehicle is telescopically retractable into a retracted downward position or extendable in an upwardly extended position and / or pivotable about an axis of rotation or a pivot point.
  • the steering column is adjustable by the at least one steering column actuator 16 in a retracted position and / or in relation to the driver in the direction of travel forward pivoted position and locked by a locking device in this position.
  • At least one steering column actuator 16 and the locking device are controlled at an exceeding of the threshold by the danger measure and the imminent impact of the commercial vehicle 1 on the obstacle 22 by the controller 20 such that the locking device unlocks and the steering column in a retracted position and / or is set in a relative to the driver in the direction of travel forward pivoted position.
  • the sensor device 18 includes sensors of a device (Adaptive Cruise Control, ACC) for controlling the distance and / or the relative speed to a vehicle in front.
  • a device Adaptive Cruise Control, ACC
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • Such a known speed and distance control system ACC uses, for example, radar sensors 28 which determine the distance and the speed of a vehicle shunting or advancing. In this case, a distance set by the driver can be maintained constant with the aid of a corresponding control algorithm.
  • the arrangement according to the invention therefore preferably uses the sensors 28 present in ACC systems as signal transmitters for the control device 20 of the arrangement according to the invention, in which an algorithm for estimating the risk of collision is implemented.
  • the sensor device 18 may include acceleration sensors 32 for measuring at least the vehicle deceleration in the vehicle longitudinal direction, which are encompassed by an electronic stability system (ESP) of the commercial vehicle.
  • ESP electronic stability system
  • the sensor device may include lane distance warning (LDW) monitoring sensors 34, which determine the distance of the commercial vehicle 1 from lane boundary markings.
  • LDW lane distance warning
  • the controller 20 may additionally generate data such as the vehicle speed, the load state, the instantaneous brake pressure, the instantaneous torque of the prime mover, the currently engaged gear ratio, the status of the clutch, from other control devices (engine control unit, transmission control, brake control device, GPS, etc.). open / closed) and / or the current location of the commercial vehicle (eg via GPS) to control the at least one actuator 8, 14, 16, 30 evaluate.
  • These data or signals are preferably transmitted to the control device 20 via a vehicle data bus (CAN), as shown in FIG.
  • CAN vehicle data bus
  • the communication of the sensors 18 or the actuators 36 with the electronic control device 20 or the communication of this control device 20 with control units of other vehicle systems such as the engine control, the brake control or the transmission control and / or with other sensors is preferably carried out by the vehicle CAN.
  • the controller 20 may cooperate with a GSM device 36 in the form of a GSM controller, a GSM sensor, and a GSM transmitter to automatically notify authorities such as the police or fire department of an accident in the event that the controller 20 fails the sensor signals a measure of danger with respect to an impending impact on the obstacle 22 is determined, which exceeds a predetermined threshold.
  • a GSM device 36 in the form of a GSM controller, a GSM sensor, and a GSM transmitter to automatically notify authorities such as the police or fire department of an accident in the event that the controller 20 fails the sensor signals a measure of danger with respect to an impending impact on the obstacle 22 is determined, which exceeds a predetermined threshold.
  • the obstacle 22 may be a standing obstacle 22, as indicated in FIG. 1, or a traveling obstacle, such as a lower-speed, counter-traveling or shattering vehicle.
  • the cab 2 is supported by combined air spring cushioning elements 8, for example, again in the form of pneumatic cylinder piston drives on the vehicle frame, as part of a level control of the cab 2.
  • air spring cushioning elements 8 are preferably each end on the one hand on the vehicle frame 4 and on the other hand mounted on the cab 2 hinged.
  • double (in tension and compression) acting hydraulic cylinder 11 is provided as an actuator, which is supported on the one hand on the cab 2 and on the other hand on the vehicle frame 4 articulated.
  • each cab page in each case such a hydraulic cylinder 11 is present.
  • the articulation of the hydraulic cylinder 11 am Driver's cab 2 is eccentric with respect to the articulation of the front Lucasfederbalg- damping elements 8, ie at a horizontal distance.
  • a guide linkage 13 is provided for the driver's cab 2, which is articulated on the one hand in each case at an articulation point of a front Beerfederbalg- damping element 8 on the cab 2 and on the other hand in an inclined position on the vehicle frame 4.
  • the length of the guide rod 13 is adjustable and locked in the set positions, and it is set and locked to a fixed length during tilting of the cab 2 in a front position 2 ', for example, for maintenance of the vehicle frame 4 under the cab 2 arranged drive machine ,
  • the hydraulic cylinders 11 are controlled as the driver exceeds the threshold by the danger measure and the imminent impact of the commercial vehicle 1 on the obstacle 22 of the controller 20 such that the cab 2 through the hydraulic cylinder 11 in a direction counter to the direction of travel 3.
  • This displacement of the driver's cab 2 into the position 2 " is achieved by a shortening of the hydraulic cylinders 11, ie the then shortened hydraulic cylinders 11" operate in the pulling direction then unlocked by the controller 20 guide rod 13th
  • the air bag damping elements 8 do not contribute to this horizontal displacement and pivot only parallelogram about their pivot points on the vehicle frame 4 to the rear in the position 8 ".

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung a) wenigstens eines Führerhausstellglieds (8) zum variablen Einstellen der Position eines Führerhauses (2) eines Nutzfahrzeugs (1) relativ zum Fahrzeugrahmen (4), und/oder b) wenigstens eines Sitzstellglieds (14) zum variablen Einstellen der Position wenigstens eines in dem Führerhaus (2) angeordneten, mit Personen belegbaren Sitzes relativ zum Führerhaus (2), und/oder c) wenigstens eines Lenksäulenstellglieds (16) zum variablen Einstellen einer in dem Führerhaus (2) angeordneten Lenksäule relativ zum Führerhaus (2), beinhaltend d) eine Sensoreinrichtung (18), welche Sensorsignale abhängig von einer Relativgeschwindigkeit und/oder von einem Abstand des Nutzfahrzeugs (1) in Bezug auf ein stationäres oder bewegtes Hindernis (22) aussteuert, sowie e) eine Steuereinrichtung (20), welche aus den Sensorsignalen ein Gefahrenmaß hinsichtlich eines drohenden Aufpralls auf das Hindernis (22) ermittelt und welche bei einem Überschreiten eines Schwellwerts durch das Gefahrenmaß f) wenigstens das Führerhausstellglied (8) und/oder das Sitzstellglied (14) und/oder das Lenksäulenstellglied (16) durch die Steuereinrichtung (20) derart ansteuert, dass sich bereits vor einem drohenden Aufprall gegenüber der oder den zuvor bestehenden Positionen des Führerhauses (2) und/oder des Sitzes und/oder der Lenksäule g) die Distanz zwischen Personen im Führerhaus (2) und dem Hindernis (22), und/oder h) die Distanz zwischen dem Sitz und dem Hindernis (22), und/oder i) die Distanz zwischen einem dem Fahrer zugewandten Ende der Lenksäule und dem Fahrer vergrößert.

Description

Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Führerhausstellglieds und/oder wenigstens eines Sitzstellglieds und/oder wenigstens eines
Lenksäulenstellglieds eines Nutzfahrzeugs
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Führerhausstellglieds und/oder wenigstens eines Sitzstellglieds und/oder wenigstens eines Lenksäulenstellglieds eines Nutzfahrzeugs, gemäß Anspruch 1.
Eine Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Führerhausstellglieds ist beispielsweise aus der DE 10 2005 012 673 A1 bekannt, wobei die dort beschriebene Niveauregulierung des Führerhauses gegenüber dem Fahrzeugrahmen einem Niveauausgleich bei stillstehendem Fahrzeug oder einem Ausgleich von unterschiedlichen Beladungszuständen des Führerhauses oder einem Wank- und/oder Nickausgleich während der Fahrt dient. Durch die Niveauregulierung soll in allen Fällen erreicht werden, dass das Führerhaus im Stillstand oder während der Fahrt stets auf einem waagerechten, horizontalen und gleich bleibenden Niveau gehalten wird.
Ebenso beschreibt die DE 26 32 444 A1 eine Führerhaushöhenregulierung, bei welcher das Führerhaus gegenüber dem Fahrzeugrahmen um eine horizontale Achse schwenkbar und am Fahrzeugrahmen zusätzlich über zwei pneumatische Stellglieder abgestützt ist. Über ein Höhenregulierventil wird die Winkellage des Führerhauses konstant gehalten, wobei bei Lasterhöhung beispielsweise durch einsteigende Fahrgäste der Luftdruck in den Stellgliedern erhöht wird, um ein Absinken des hinteren Endes des Führerhauses zu verhindern. Demgegenüber wird der Luftdruck in den Stellgliedern gesenkt, wenn die Last im Führerhaus sinkt, um zu verhindern, dass sich das hintere Ende des Führerhauses anhebt. Auch hier wird daher die Lage des Führerhauses auf ein horizontales Niveau eingeregelt. Die Stellglieder oder Tragelemente beinhalten meist Luftfedern, die das Führerhaus relativ zum Fahrzeugrahmen elastisch abstützen, sowie meist hydraulische Dämpfer, um stabilisierende Dämpfungskräfte zwischen dem Führerhaus und dem Fahrzeugrahmen zu erzeugen, was im Hinblick auf durch die Elastizität der Führerhauslagerung hervorgerufene unerwünschte Nick- und Wankbewegungen des Führerhauses notwendig ist.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, unter anderem eine Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Stellglieds eines Nutzfahrzeugs der eingangs erwähnten Art derart weiter zu bilden, dass ein Frontalunfall des Nutzfahrzeugs für im Führerhaus befindliche Personen, insbesondere für den Fahrer des Nutzfahrzeugs möglichst geringe Folgen hat.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung a) wenigstens eines Führerhausstellglieds zum variablen Einstellen der Position eines Führerhauses eines Nutzfahrzeugs relativ zum Fahrzeugrahmen, und/oder b) wenigstens eines Sitzstellglieds zum variablen Einstellen der Position wenigstens eines in dem Führerhaus angeordneten, mit Personen belegbaren Sitzes relativ zum Führerhaus, und/oder c) wenigstens eines Lenksäulenstellglieds zum variablen Einstellen einer in dem Führerhaus angeordneten Lenksäule relativ zum Führerhaus, beinhaltend d) eine Sensoreinrichtung, welche Sensorsignale abhängig von einer Relativgeschwindigkeit und/oder von einem Abstand des Nutzfahrzeugs in Bezug auf ein stationäres oder bewegtes Hindernis aussteuert, sowie e) eine Steuereinrichtung, welche aus den Sensorsignalen ein Gefahrenmaß hinsichtlich eines drohenden Aufpralls auf das Hindernis ermittelt und welche bei einem Überschreiten eines Schwellwerts durch das Gefahrenmaß f) das Führerhausstellglied und/oder das Sitzstellglied und/oder das Lenksäulenstellglied durch die Steuereinrichtung derart ansteuert, dass sich bereits vor einem drohenden Aufprall gegenüber der oder den zuvor bestehenden Positionen des Führerhauses und/oder des Sitzes und/oder der Lenksäule g) die Distanz zwischen Personen im Führerhaus und dem Hindernis, und/oder h) die Distanz zwischen dem Sitz und dem Hindernis, und/oder i) die Distanz zwischen einem dem Fahrer zugewandten Ende der Lenksäule und dem Fahrer vergrößert.
Die mit der Erfindung zu erzielenden Vorteile bestehen darin, dass durch die Positionsveränderüng des Sitzes, des Führerhauses bzw. der Lenksäule der um den Fahrer bzw. einen Fahrgast des Nutzfahrzeugs herum erstreckende Raum bzw. die Distanz der im Führerhaus befindlichen Personen zum Hindernis bereits vor einem Aufprall auf das Hindernis vergrößert wird, so dass die Wahrscheinlichkeit sinkt, dass der Fahrer bzw. der Fahrgast bei einem Unfall eingeklemmt bzw. von Teilen des Führerhauses bzw. von dem Hindernis direkt erfasst wird. Ein im Hinblick auf einen Frontalaufprall kritisches Hindernis kann beispielsweise ein einscherendes, vorausfahrendes, entgegen kommendes oder stehendes Fahrzeug oder ein anderes bewegtes oder ruhendes Hindernis wie beispielsweise ein Bauwerk oder ein Baum sein.
Vorausschauend oder präventiv wird daher von der Kombination der Sensoreinrichtung, der Steuereinrichtung und der Stellglieder als Aktoren abhängig von den Signalen der Sensoreinrichtung eine Wahrscheinlichkeit bzw. ein Gefahrenmaß für einen Auf- oder Anprall bzw. eines Zusammenstoßes des Nutzfahrzeugs mit einem Hindernis ermittelt und bei einem Überschreiten eines Schwellwerts durch die Wahrscheinlichkeit bzw. durch das Gefahrenmaß das wenigstens eine Stellglied im Sinne einer Vergrößerung des Überlebensraumes durch die Steuereinrichtung angesteuert, bevor der Anprall, Aufprall oder Zu- sammenstoß stattgefunden hat. Damit sinkt das Verletzungsrisiko für den Fahrer bzw. den oder die Fahrgäste, bei einem Frontalaufprall des Nutzfahrzeugs auf ein Hindernis.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 und Anspruch 7 angegebenen Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt beinhaltet das Führerhausstellglied zum variablen Einstellen der Position des Führerhauses wenigstens ein druckmittelbetätigtes Stellglied, durch welches das Führerhaus gegenüber dem Fahrzeugrahmen elas- tisch-dämpfend gelagert ist. Dabei ist das druckmittelbetätigte Stellglied besonders bevorzugt von einer Niveausteuerung oder Niveauregelung oder von einer Kippeinrichtung des Führerhauses gegenüber dem Fahrzeugrahmen beinhaltet.
Damit weist das wenigstens eine Stellglied eine vorteilhafte Doppelfunktion auf, indem es zum einen zur z.B. aus den eingangs genannten Schriften bekannten Niveauregulierung bzw. zum Kippen des Führerhauses eingesetzt wird, um zum einen das Führerhaus auf einem konstanten Niveau und in einer horizontalen Lage zu halten bzw. es zu verkippen und es zum anderen dazu dient, das Führerhaus zu verkippen, um den Abstand des Fahrers bzw. der Fahrgäste zum Hindernis bereits vor dem Aufprall zu vergrößern.
Insbesondere ist daher das wenigstens eine druckmittelbetätigte Stellglied derart ausgeführt, dass das Führerhaus durch dieses Stellglied in eine gegenüber einer horizontalen Lage in eine bezogen auf die Fahrtrichtung nach hinten verkippte Lage stellbar ist, in welcher wenigstens eine vordere, obere Kante des Führerhauses eine in Bezug auf die Fahrtrichtung nach hinten versetzte Position einnimmt. Diese Aktion tritt bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis ein, wozu das druckmittelbetätigte Stellglied von der Steuereinrichtung angesteuert wird, beispielsweise mit Hilfe wenigstens eines elektromagne- tischen Ventils, welches die Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckmittel zu dem wenigstens einen druckmittelbetätigten Stellglied steuert bzw. regelt.
Besonders bevorzugt ist das Führerhaus an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende um eine horizontale Kippachse am Fahrzeugrahmen schwenkbar gelagert und an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende durch das wenigstens eine druckmittelbetätigte Stellglied abgestützt. Dann kann die nach hinten verkippte Lage des Führerhauses auf einfache Weise durch Abfuhr von Druckmittel aus den Stellgliedern bewerkstelligt werden, wobei das Führerhaus um die Schwenkachse schwenkt.
Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Führerhausstellglied das Führerhaus gegenüber dem Fahrzeugrahmen in Fahrtrichtung entlang einer Führung verschieben, wobei das Führerhaus gegenüber dem Fahrzeugrahmen durch eine von der Steuereinrichtung steuerbare Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar ist. Dann werden das wenigstens eine Führerhausstellglied und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis von der Steuereinrichtung derart angesteuert, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und das Führerhaus durch das wenigstens eine Führerhausstellglied in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gebracht wird.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine (Fahrer-) Sitz durch eine lineare Führung gegenüber dem Führerhaus parallel zur Fahrtrichtung linear verschiebbar und durch eine Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar sein. Dann werden das wenigstens eine Sitzstellglied und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis durch die Steuereinrichtung derart angesteuert, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und der Sitz in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist die Lenksäule des Nutzfahrzeugs teleskopartig in eine nach unten zurückgezogene Position einziehbar bzw. in eine nach oben ausgezogene Position ausziehbar und/oder um eine Drehachse oder einen Drehpunkt schwenkbar ausgebildet. Insbesondere ist die Lenksäule durch das wenigstens eine Lenksäulenstellglied in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position einstellbar und durch eine in dieser Position Verriegelungseinrichtung ver- und entriegelbar. Dann werden wenigstens eine Lenksäulenstellglied und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis durch die Steuereinrichtung derart angesteuert werden, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und die Lenksäule in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position eingestellt wird.
Zusätzlich kann wenigstens ein Airbag bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis durch die Steuereinrichtung zur Entfaltung gebracht werden, insbesondere ein Fahrer- und/oder ein Beifahrerairbag.
Besonders bevorzugt beinhaltet die Sensoreinrichtung Sensoren einer Einrichtung (Adaptive Cruise Control, ACC) zur Regelung des Abstands und/oder der Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein solches bekanntes Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystem verwendet beispielsweise Radarsensoren, die den Abstand und die Geschwindigkeit eines einscherenden oder voraus fahrenden, Fahrzeugs bestimmen. Dabei kann ein vom Fahrer eingestellter Abstand mit Hilfe einer entsprechenden Regelalgorithmik konstant eingehalten werden. Die erfindungsgemäße Anordnung nutzt daher die Senso- rik von ACC-Systemen als Signalgeber für die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung, in welcher ein Algorithmus zur Abschätzung der Kollisionsgefahr implementiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung Beschleunigungssensoren zur Messung wenigstens der Fahrzeugverzögerung in Fahrzeuglängsrichtung beinhalten, welche von einem Elektronischen Stabilitätssystem (ESP) des Nutzfahrzeugs umfasst sind. Auch hier ist daher ein vorteilhafte Doppelnutzung der Sensorik gegeben.
Weiterhin kann die Sensoreinrichtung Überwachungssensoren beinhalten, welche den Abstand des Nutzfahrzeugs von Fahrbahnbegrenzungsmarkierungen bestimmen.
Besonders bevorzugt sind wenigstens einige der von der Steuereinrichtung angesteuerten Stellglieder elektro-mag netisch betätigt, weil diese elektrisch gesteuerten Stellglieder in der notwendig kurzen Reaktionszeit agieren können wie beispielsweise elektromagnetische Drucksteuer- oder Druckregelventile.
Alternativ zur Ansteuerung durch Drucksteuer- oder Druckregelventilen kann auch eine wenigstens Gaspatrone, ähnlicher Wirkweise wie in Airbags, zur Zündung gebracht werden, welche z.B. über einen Zylinder-Kolbentrieb wie einen Pneumatikzylinder eine Verstellung von Führerhaus, Sitz oder Lenksäule vornimmt. Durch geeignete Menge des Gastreibers im Verhältnis zur Kolbengröße kann dabei die Verstellenergie und damit -geschwindigkeit angepasst werden. Auch durch Verwendung mehrerer Gastreibsätze welche gemeinsam oder im zeitlichen Abstand zueinander gezündet werden, kann z.B. die horizontale Verstellgeschwindigkeit des Führerhauses und/oder des Sitzes variabel gestaltet werden. Damit ist es möglich, die Zeit der Verzögerung des Fahrers zu vergrößern um dadurch einen geringeren negativen Beschleunigungsfaktor zu erreichen.
Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung zusätzlich von anderen Steuereinrichtungen (Motorsteuergerät, Getriebesteuerung, Bremssteuergerät, GPS etc.) erzeugte Daten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beladungszustand, den momentanen Bremsdruck, das momentane Drehmoment der Antriebsmaschi- ne, und/oder den momentanen Standort des Nutzfahrzeugs zur Ansteuerung des wenigstens eines Stellglieds auswerten.
Genaueres geht aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor.
Zeichnung
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig.1 eine schematische Seitenansicht eines Nutzfahrzeugs mit einer Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig.2 eine schematischen Schaltplan der Anordnung von Fig.1;
Fig.3 eine schematische Seitenansicht eines Führerhauses mit einer Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in Fig.1 gezeigte Sattelzugmaschine 1 einer Zugfahrzeug-Auflieger- Kombination weist eine Führerhaushöhenregulierung auf, bei welcher ein Führerhaus 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 um eine horizontale, vorzugsweise am vorderen Ende des Führerhauses 2 und quer zur Längsrichtung angeordnete Achse 6 schwenkbar und am Fahrzeugrahmen 4 zusätzlich über beispielsweise zwei, vorzugsweise pneumatische und längsverstellbare Stellglieder 8 z.B. in Form von pneumatischen Zylinder-Kolbentrieben abgestützt ist. Durch die pneumatischen Stellglieder 8 in Kombination mit hier nicht gezeigten beispielsweise hydraulischen Dämpfern ist das Führerhaus 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 auch elastisch-dampfend gelagert.
Über ein Höhenregulierventil 10 wird die Winkellage des Führerhauses 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 konstant gehalten, wobei bei Lasterhöhung beispielsweise durch in das Führerhaus 2 einsteigende Fahrgäste der Luftdruck in den pneumatischen Stellgliedern 8 über das Höhenregulierventil 10 erhöht wird, um die Stellglieder 8 mit Druckluft aus einem Bord-Druckluftvorrat 12 zu versorgen und dadurch ein Absinken des hinteren Endes des Führerhauses 2 zu verhindern. Demgegenüber wird der Luftdruck in den Stellgliedern 8 durch Entlüften gesenkt, wenn die Last im Führerhaus 2 sinkt, um zu verhindern, dass sich das hintere Ende des Führerhauses 2 anhebt. Dadurch wird die Lage des Führerhauses 2 auf ein horizontales Niveau eingeregelt. Anstatt durch ein Hö- henregulierventil 10 kann die Regelung auch durch einen elektrischen Höhensensor, beispielsweise durch ein Potentiometer erfolgen, welches abhängig von der Höhenlage des Führerhauses 2 ein elektrisches Signal an eine elektronische Steuereinrichtung aussteuert, welche in Abhängigkeit des Sensorsignals einen Steller, z.B. in Form eines elektromagnetischen Ventils ansteuert, um den Luftdruck in den Stellgliedern zu steigern bzw. zu senken.
Das Nutzfahrzeug beinhaltet außerdem eine Vorrichtung zur Ansteuerung a) der beiden pneumatischen Führerhaus-Stellglieder 8 zum variablen Einstellen der Position des Führerhauses 2 relativ zum Fahrzeugrahmen 4, und/oder b) wenigstens eines Sitzstellglieds 14 zum variablen Einstellen der Position wenigstens eines in dem Führerhaus angeordneten, mit Personen belegbaren Sitzes relativ zum Führerhaus 2, und/oder c) wenigstens eines Lenksäulenstellglieds 16 zum variablen Einstellen einer in dem Führerhaus 2 angeordneten Lenksäule relativ zum Führerhaus 2, beinhaltend d) eine Sensoreinrichtung 18, welche Sensorsignale abhängig von einer Relativgeschwindigkeit und/oder von einem Abstand des Nutzfahrzeugs in Bezug auf ein stationäres oder bewegtes Hindernis 22 aussteuert, sowie e) eine Steuereinrichtung 20, welche aus den Sensorsignalen ein Gefahrenmaß hinsichtlich eines drohenden Aufpralls auf das Hindernis 22 ermittelt und welche bei einem Überschreiten eines Schwellwerts durch das Gefahrenmaß f) das Führerhausstellglied 8 und/oder das Sitzstellglied 14 und/oder das Lenksäulenstellglied 16 durch die Steuereinrichtung 20 derart ansteuert, dass sich bereits vor einem drohenden Aufprall gegenüber der oder den zuvor bestehenden Positionen des Führerhauses 2 und/oder des Sitzes und/oder der Lenksäule g) die Distanz zwischen Personen im Führerhaus 2 und dem Hindernis 22, und/oder h) die Distanz zwischen dem Sitz und dem Hindernis 22, und/oder i) die Distanz zwischen einem dem Fahrer zugewandten Ende der Lenksäule und dem Fahrer vergrößert.
Der vorgegebene Schwellwert für das Gefahrenmaß kann beispielsweise durch Versuche ermittelt werden. Einen Einfluss auf die Größe des Gefahrenmaßes nehmen dabei Erfahrungs- oder Versuchswerte für die Längsverzögerung des Nutzfahrzeugs 1 , den Abstand und/oder die Relativgeschwindigkeit in Bezug zu dem Hindernis 22 sowie weitere Eingangssignale von Sensoren. Die Steuereinrichtung 20 beinhaltet Routinen, welche das Gefahrenmaß in Abhängigkeit der Sensorsignale der Sensoreinrichtung 18 berechnet bzw. abschätzt.
Besonders bevorzugt sind Führerhausstellglieder zum variablen Einstellen der Position des Führerhauses 2 in Form von zwei pneumatischen Stellgliedern 8 der bereits vorhandenen Niveauregulierung des Führerhauses 2 vorhanden. Insbesondere sind diese pneumatischen Stellglieder 8 derart ausgeführt, dass das Führerhaus 2 durch diese Stellglieder 8 in eine gegenüber einer in Fig.1 gezeigten horizontalen Lage in eine bezogen auf die Fahrtrichtung nach hinten verkippte Lage stellbar ist, in welcher eine vordere, obere Kante des Führerhauses eine in Bezug auf die Fahrtrichtung nach hinten versetzte Position einnimmt, wie durch den Pfeil 24 in Fig.1 leicht vorstellbar ist. Die pneumatischen Stellglieder 8 sind in der nach hinten verschobenen bzw. verkippten Lage des Führerhauses 2 daher gegenüber der Situation in Fig.1 verkürzt. Das Fahrerhaus 2 wird dabei um die Achse 6 verschwenkt. Das Verkippen des Führerhauses 2 um die Achse 6 tritt bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs 1 auf das Hindernis 22 ein, wozu die pneumatischen Stellglieder 8 von der Steuereinrichtung 20 angesteuert werden, beispielsweise von wenigstens einem hier nicht gezeigten elektromagnetischen Ventil, welches die Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckluft zu und von den pneumatischen Stellgliedern 8 steuert bzw. regelt. Durch das Verkippen des Führerhauses 2, wird, da die Achse 6 in der Regel unterhalb der im Führerhaus 2 befindlichen Personen angeordnet ist und daher ein vertikaler und/oder horizontaler Abstand zwischen den Sitzen im Führerhaus und der Achse 6 vorhanden ist, bedingt durch den dann vorhandenen Hebelarm zwischen den Personen im Führerhaus 2 und der Achse 6 der Abstand zumindest zwischen dem Kopfbereich der Personen und dem Hindernis 22 vergrößert, wie anhand von Fig.1 leicht vorstellbar ist.
Anstatt um eine Achse 6 könnte das Führerhaus 2 auch in seinem vorderen Bereich über weitere druckmittelbetätigte Stellglieder am Fahrzeugrahmen 4 abgestützt sein, welche dann das Verkippen nach hinten durch Verlängerung unterstützen könnten.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein hier nicht gezeigtes Führerhausstellglied vorhanden sein, durch welches das Führerhaus 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 parallel zur Fahrtrichtung entlang einer nicht gezeigten Führung linear verschieben, wobei das Führerhaus 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 durch eine von der Steuereinrichtung 20 steuerbare Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar ist. Dann werden das wenigstens eine Führerhausstellglied und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs 1 auf das Hindernis 22 von der Steuereinrichtung 20 derart angesteuert, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und das Führerhaus 2 durch das wenigstens eine Führerhausstellglied in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gebracht wird, wie durch den weiteren Pfeil 26 in Fig.1 angedeutet ist. Wie insbesondere in Fig.2 schematisch angedeutet ist, kann alternativ oder zusätzlich der wenigstens ein (Fahrer-) Sitz durch eine lineare Führung gegenüber dem Führerhaus 2 parallel zur Fahrtrichtung linear verschiebbar und durch eine Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar sein. Dann werden das wenigstens eine Sitzstellglied 14 und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugsi auf das Hindernis 22 durch die Steuereinrichtung 20 derart angesteuert, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und der Sitz in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gestellt wird.
Alternativ oder zusätzlich ist die Lenksäule des Nutzfahrzeugs teleskopartig in eine nach unten zurückgezogene Position einziehbar bzw. in eine nach oben ausgezogene Position ausziehbar und/oder um eine Drehachse oder einen Drehpunkt schwenkbar ausgebildet. Insbesondere ist die Lenksäule durch das wenigstens eine Lenksäulenstellglied 16 in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position einstellbar und durch eine in dieser Position Verriegelungseinrichtung ver- und entriegelbar. Dann werden wenigstens eine Lenksäulenstellglied 16 und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs 1 auf das Hindernis 22 durch die Steuereinrichtung 20 derart angesteuert werden, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und die Lenksäule in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position eingestellt wird.
Zusätzlich kann wenigstens ein Airbag 30 bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs 1 auf das Hindernis 22 durch die Steuereinrichtung 20 zur Entfaltung gebracht werden, insbesondere ein Fahrer- und/oder ein Beifahrerair- bag. Besonders bevorzugt beinhaltet die Sensoreinrichtung 18 Sensoren einer Einrichtung (Adaptive Cruise Control, ACC) zur Regelung des Abstands und/oder der Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein solches bekanntes Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystem ACC verwendet beispielsweise Radarsensoren 28, die den Abstand und die Geschwindigkeit eines einscherenden oder voraus fahrenden, Fahrzeugs bestimmen. Dabei kann ein vom Fahrer eingestellter Abstand mit Hilfe einer entsprechenden Regelalgo- rithmik konstant eingehalten werden. Die erfindungsgemäße Anordnung nutzt daher bevorzugt die bei ACC-Systemen vorhandene Sensorik 28 als Signalgeber für die Steuereinrichtung 20 der erfindungsgemäßen Anordnung, in welcher ein Algorithmus zur Abschätzung der Kollisionsgefahr implementiert ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung 18 Beschleunigungssensoren 32 zur Messung wenigstens der Fahrzeugverzögerung in Fahrzeuglängsrichtung beinhalten, welche von einem Elektronischen Stabilitätssystem (ESP) des Nutzfahrzeugs umfasst sind. Auch hier ist daher ein vorteilhafte Doppelnutzung der Sensorik gegeben.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung Lane-Distance-Warning- (LDW)-Überwachungssensoren 34 beinhalten, welche den Abstand des Nutzfahrzeugs 1 von Fahrbahnbegrenzungsmarkierungen bestimmen.
Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung 20 zusätzlich von anderen Steuereinrichtungen (Motorsteuergerät, Getriebesteuerung, Bremssteuergerät, GPS etc.) erzeugte Daten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beladungszustand, den momentanen Bremsdruck, das momentane Drehmoment der Antriebsmaschine, die momentan eingelegte Gangstufe, den Status der Kupplung (offen/geschlossen) und/oder den momentanen Standort des Nutzfahrzeugs (z.B. über GPS) zur Ansteuerung des wenigstens eines Stellglieds 8, 14, 16, 30 auswerten. Diese Daten oder Signale werden der Steuereinrichtung 20 bevorzugt über einen Fahrzeugdatenbus (CAN) übermittelt, wie Fig.2 zeigt. Die Kommunikation der Sensoren 18 bzw. der Stellglieder 36 mit der elektronischen Steuereinrichtung 20 bzw. die Kommunikation dieser Steuereinrichtung 20 mit Steuergeräten anderer Fahrzeugssysteme wie beispielsweise der Motorsteuerung, der Bremssteuerung oder der Getriebesteuerung und/oder mit weiteren Sensoren erfolgt bevorzugt durch den Fahrzeug-CAN.
Zusätzlich kann die Steuereinrichtung 20 mit einer GSM-Einrichtung 36 in Form eines GSM-Steuergeräts, eines GSM-Sensors und einer GSM-Sendeinrichtung zusammenwirken, zur automatischen Benachrichtigung von Behörden wie Polizei oder Feuerwehr über einen Unfall für den Fall, dass die Steuereinrichtung 20 aus den Sensorsignalen ein Gefahrenmaß hinsichtlich eines drohenden Aufpralls auf das Hindernis 22 ermittelt, welches einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Bei dem Hindernis 22 kann es sich um ein, stehendes Hindernis 22 handeln, wie in Fig.1 angedeutet ist, oder um ein fahrendes Hindernis, wie ein mit geringerer Geschwindigkeit vorausfahrendes, entgegen kommendes oder einscherendes Fahrzeug.
Bei dem in Fig.3 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel ist das Führerhaus 2 durch kombinierte Luftfederbalg-Dämpfungselemente 8, beispielsweise wiederum in Form von pneumatischen Zylinder-Kolbentrieben am Fahrzeugrahmen gelagert, im Rahmen einer Niveauregulierung des Führerhauses 2. Diese Luftfederbalg-Dämpfungselemente 8 sind bevorzugt jeweils endseitig einerseits am Fahrzeugrahmen 4 und andererseits am Führerhaus 2 gelenkig gelagert.
Andererseits ist zum horizontalen Verschieben und Kippen des Führerhauses 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 4 wenigstens ein beispielsweise doppelt (in Zug- und Druckrichtung) wirkender Hydraulikzylinder 11 als Stellglied vorgesehen, der einerseits am Führerhaus 2 und andererseits am Fahrzeugrahmen 4 gelenkig abgestützt ist. Beispielsweise ist je Fahrerhausseite jeweils ein solcher Hydraulikzylinder 11 vorhanden. Die Anlenkung der Hydraulikzylinder 11 am Führerhaus 2 erfolgt in Bezug zur Anlenkung der vorderen Luftfederbalg- Dämpfungselemente 8 exzentrisch, d.h. mit horizontalem Abstand.
Weiterhin ist ein Führungsgestänge 13 für das Führerhaus 2 vorgesehen, welches einerseits jeweils an einem Anlenkpunkt eines vorderen Luftfederbalg- Dämpfungselements 8 am Führerhaus 2 und andererseits in Schrägstellung am Fahrzeugrahmen 4 angelenkt ist. Die Länge des Führungsgestänges 13 ist verstellbar und in den eingestellten Positionen verriegelbar, wobei es während des Kippens des Führerhauses 2 in eine vordere Position 2', beispielsweise zu Wartungszwecken der am Fahrzeugrahmen 4 unter dem Führerhaus 2 angeordneten Antriebsmaschine auf eine feste Länge eingestellt und verriegelt ist.
Zum Kippen des Führerhauses 2 in die vordere Position 2' wirken dann die Hydraulikzylinder 11 in ihrer Druckstufe und längen sich in die Position 11', wobei das gegenüber den hinteren Luftfederbalg-Dämpfungselementen 8 entriegelte Führerhaus 2 um die Anlenkpunkte der vorderen Luftfederbalg- Dämpfungselemente 8 in die Position 2' schwenkt, wie Fig.3 zeigt. Das auf eine bestimmte Länge eingestellte und verriegelte Führungsgestänge 13 hält dann diese vorderen, jeweils Schwenklager bildenden Luftfederbalg- Dämpfungselemente 8 in Position.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als Führerhausstellglieder die Hydraulikzylinder 11 bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs 1 auf das Hindernis 22 von der Steuereinrichtung 20 derart angesteuert, dass das Führerhaus 2 durch die Hydraulikzylinder 11 in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position 2" gebracht wird, wie in Fig.3 angedeutet ist. Diese Verschiebung des Führerhauses 2 in die Position 2" kommt durch eine Verkürzung der Hydraulikzylinder 11 zustande, d.h. die dann verkürzten Hydraulikzylinder 11" arbeiten in Zugrichtung. Ebenfalls verkürzt sich das dann von der Steuereinrichtung 20 entriegelte Führungsgestänge 13. Die Luftfederbalg-Dämpfungselemente 8 tragen zu dieser horizontalen Verschiebung nicht bei und verschwenken dabei nur parallelogrammartig um ihre Anlenkpunkte am Fahrzeugrahmen 4 nach hinten in die Position 8".
Bezugszahlentabelle
Sattelzugmaschine
Führerhaus
Führerhaus in horizontal verstellter Position
Fahrzeugrahmen
Achse
Stellglieder (Luftfederbalg, Dämpfer)
Höhenregulierventil
Dopppelt wirkender Hydraulikzylinder
Druckluftvorrat
Führungsgestänge mit veränderlicher Länge
Sitzstellglied
Lenksäulenstellglied
Sensoreinrichtung
Steuereinrichtung
Hindernis
Pfeil
Pfeil
Radarsensoren
Airbag
Beschleunigungssensoren
LDW-Sensoren
Stellglieder GSM-Einrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ansteuerung a) wenigstens eines Führerhausstellglieds (8;11) zum variablen Einstellen der Position eines Führerhauses (2) eines Nutzfahrzeugs (1) relativ zum Fahrzeugrahmen (4), und/oder b) wenigstens eines Sitzstellglieds (14) zum variablen Einstellen der Position wenigstens eines in dem Führerhaus (2) angeordneten, mit Personen belegbaren Sitzes relativ zum Führerhaus (2), und/oder c) wenigstens eines Lenksäulenstellglieds (16) zum variablen Einstellen einer in dem Führerhaus (2) angeordneten Lenksäule relativ zum Führerhaus (2), beinhaltend d) eine Sensoreinrichtung (18), welche Sensorsignale abhängig von einer Relativgeschwindigkeit und/oder von einem Abstand des Nutzfahrzeugs (1) in Bezug auf ein stationäres oder bewegtes Hindernis (22) aussteuert, sowie e) eine Steuereinrichtung (20), welche aus den Sensorsignalen ein Gefahrenmaß hinsichtlich eines drohenden Aufpralls auf das Hindernis (22) ermittelt und welche bei einem Überschreiten eines Schwellwerts durch das Gefahrenmaß f) wenigstens das Führerhausstellglied (8; 11) und/oder das Sitzstellglied (14) und/oder das Lenksäulenstellglied (16) durch die Steuereinrichtung (20) derart ansteuert, dass sich bereits vor einem drohenden Aufprall gegenüber der oder den zuvor bestehenden Positionen des Führerhauses (2) und/oder des Sitzes und/oder der Lenksäule g) die Distanz zwischen Personen im Führerhaus (2) und dem Hindernis (22), und/oder h) die Distanz zwischen dem Sitz und dem Hindernis (22), und/oder i) die Distanz zwischen einem dem Fahrer zugewandten Ende der Lenksäule und dem Fahrer vergrößert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Führerhausstellglied (8; 11), das Sitzstellglied (14) und/oder das das Lenksäulenstellglied (16) wenigstens eine zündbare Gaspatrone beinhaltet, welche eine Verstellung von Führerhaus (2), Sitz oder Lenksäule mittelbar oder unmittelbar vornimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das druckmittelbetätigte Stellglied (8; 11) von einer Niveausteuerung oder Niveauregelung oder von einer Kippeinrichtung des Führerhauses (2) gegenüber dem Fahrzeugrahmen (4) beinhaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine druckmittelbetätigte Stellglied (8; 11) derart ausgeführt ist, dass das Führerhaus (2) in eine gegenüber einer horizontalen Lage in eine bezogen auf die Fahrtrichtung nach hinten verkippte und/oder verschobene Lage stellbar ist, in welcher wenigstens eine vordere, obere Kante des Führerhauses (2) eine in Bezug auf die Fahrtrichtung nach hinten versetzte Position einnimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine druckmittelbetätigte Stellglied (8; 11) bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs auf das Hindernis von der Steuereinrichtung (20) derart angesteuert wird, dass das Führerhaus (2) in die nach hinten verkippte und/oder verschobene Lage (2") gebracht wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führerhaus (2) an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende um eine horizontale Kippachse (6) am Fahrzeugrahmen (4) schwenkbar gelagert und an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende durch das wenigstens eine druckmittelbetätigte Stellglied (8) vertikal abgestützt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führerhaus (2) durch das wenigstens eine Führerhausstellglied (11) gegenüber dem Fahrzeugrahmen (4) in Fahrtrichtung entlang einer Führung verschieb- oder verschwenkbar und gegenüber Fahrzeugrahmen (4) durch eine von der Steuereinrichtung (20) steuerbare Verriegelungseinrichtung (13) in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Führerhausstellglied (11) und die Verriegelungseinrichtung (13) bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs (1) auf das Hindernis von der Steuereinrichtung (20) derart angesteuert werden, dass die Verriegelungseinrichtung (13) entriegelt und das Führerhaus (2) durch das wenigstens eine Führerhausstellglied (11) in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gebracht wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sitz mittels des wenigstens einen Sitzstellglieds (14) entlang einer Führung gegenüber dem Führerhaus (2) parallel zur Fahrtrichtung verschiebbar und durch eine Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Position ver- und entriegelbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sitzstellglied (14) und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs (1) auf das Hindernis (22) durch die Steuereinrichtung (20) derart angesteuert werden, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und der Sitz in eine entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschobene Position gestellt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule teleskopartig in eine nach unten zurückgezogene Position einziehbar bzw. in eine nach oben ausgezogene Position ausziehbar und/oder um eine Drehachse oder einen Drehpunkt schwenkbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule durch das wenigstens eine Lenksäulenstellglied (16) in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position einstellbar und durch eine in dieser Position Verriegelungseinrichtung ver- und entriegelbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lenksäulenstellglied (16) und die Verriegelungseinrichtung bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs (1) auf das Hindernis (22) durch die Steuereinrichtung (20) derart angesteuert werden, dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und die Lenksäule in eine eingezogene Position und/oder in eine gegenüber dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne verschwenkte Position eingestellt wird.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Airbag (30) bei einem Überschreiten des Schwellwerts durch das Gefahrenmaß und vor dem drohenden Aufprall des Nutzfahrzeugs (1) auf das Hindernis (22) durch die Steuereinrichtung (20) zur Entfaltung gebracht wird.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (18) Sensoren (28) einer Einrichtung (Adaptive Cruise Control, ACC) zur Regelung des Abstands und/oder der Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug beinhaltet.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (18) Beschleunigungssensoren (32) zur Messung wenigstens der Fahrzeugverzögerung in Fahrzeuglängsrichtung beinhaltet, welche von einem Elektronischen Stabilitätssystem (ESP) des Nutzfahrzeugs umfasst sind.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung Überwachungssensoren (34) beinhaltet, welche den Abstand des Nutzfahrzeugs 1 von Fahrbahnbegrenzungsmarkierungen bestimmen.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der von der Steuereinrichtung (20) angesteuerte Stellglieder elektro-magnetisch betätigt sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) zusätzlich von anderen Steuereinrichtungen erzeugte Daten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beladungszustand, den momentanen Bremsdruck, das momentane Drehmoment der Antriebsmaschine, den Status der Kupplung, den momentan eingelegte Gangstufe und/oder den momentanen Standort des Nutzfahrzeugs zur Ansteuerung wenigstens eines Stellglieds (8, 14, 16, 30) auswertet.
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